Theo quy tắc bát phân, các nguyên tử có xu hướng nhận, mất hoặc chia sẻ các điện tử để đạt được tập hợp đầy đủ các điện tử hóa trị. Khi lớp vỏ hóa trị của chúng nhận được sự bổ sung đầy đủ của các điện tử hóa trị, nguyên tử trở thành đặc biệt ổn định. Một nguyên tố có xu hướng đi con đường ngắn nhất để đạt được vỏ hóa trị đầy đủ, cho dù điều đó có nghĩa là thu được hay mất đi một electron.
Nguyên tử bao gồm một hạt nhân có chứa các proton và neutron với một đám mây electron bao quanh hạt nhân theo các obitan. Vỏ quỹ đạo ngoài cùng của nguyên tử được gọi là vỏ hóa trị của nó, và các điện tử nằm trong lớp vỏ đó được gọi là các điện tử hóa trị. Một lớp vỏ được lấp đầy hoàn toàn chứa tám electron hóa trị. Trong các phản ứng hóa học, các điện tử hóa trị phụ có thể nhận được từ lớp vỏ hóa trị của nguyên tử khác, bị mất hoặc bị chia sẻ với nguyên tố khác để hình thành liên kết hóa học. Các điện tử hóa trị là các điện tử có năng lượng cao nhất trong nguyên tử và là loại phản ứng mạnh nhất.
Các nguyên tố thấp hơn trong bảng tuần hoàn, với số nguyên tử là 20 hoặc thấp hơn, có nhiều khả năng tuân theo quy tắc bát phân. Sáu khí cao quý là helium, neon, argon, krypton, xenon và radon, có vỏ hóa trị hoàn toàn lấp đầy và là những nguyên tố ổn định nhất trong bảng tuần hoàn.
